吳慕童
摘 要:化工分析實驗教學在分析化學教學中具有十分重要的作用。對于初學者來說,學會正確、合理地根據實驗條件選擇合適的實驗儀器,比確保實驗結果的可靠性更為重要。本文主要以食醋的含量測定為例,剖析實驗預習、儀器的選擇(粗量儀器和精確量的區(qū)別)、終點半滴的控制等方面進行探討,對學生進行“量”意識的培養(yǎng)。
關鍵詞:實驗教學 粗量儀器 精量儀器 “量”意識
化工分析實驗是化工分析課程的重要組成部分,筆者經過近幾年的實驗教學發(fā)現,學生在實驗儀器的選擇方面容易混淆,儀器的操作技巧、滴定終點的判斷、滴定手法等方面經常操作不當或判斷不準。本文結合筆者的實際教學,淺談在化工分析實驗教學過程中的一些實踐思路和體會。
一、完成實驗預習,體會“量”意識培養(yǎng)的重要性
在化工分析實驗中有著嚴格規(guī)范的基本操作要求,下面以實驗(食醋的含量測定)為例進行分析。
1.食醋的含量測定步驟
取25ml食醋樣品→用蒸餾水稀釋至100ml→用移液管取20ml上述溶液→以酚酞為指示劑,用0.1mol/L的NaOH標準溶液滴定。
2.引導問題
以上實驗應如何選用儀器?取25ml食醋樣品應選用量筒還是移液管?用不同的儀器量取對實驗結果會造成什么影響?在完成操作后,對“量”的意識有何反思?
學生通過查閱課本或資料學習,對粗量儀器和精量儀器有了初步的認識,也認識到實驗結果的準確性不僅與選擇的儀器有關,也跟實驗操作的準確性有關。這樣不僅提高了學生的學習興趣,也讓學生體會到了“量”意識培養(yǎng)的重要性。
二、提高實驗操作技能,加深對“量”意識的理解
為了幫助學生培養(yǎng)“量”意識,下面以典型的案例(引導學生制定一個取用液體藥品的操作方案)為例,加以詳細說明。
1.案例
分別取1ml和25ml的食醋樣品,采用估取和精取的方式完成操作。
2.思路分析
化學測量儀器有粗量儀器和精確量儀器兩種,它們最根本的區(qū)別是儀器的精密度不同。那么什么時候選用粗量儀器?什么時候選用精量儀器呢?
3.解決方法
引導問題:計量器有幾種?估取、粗量、精量時應注意什么?提出問題讓學生通過討論制定操作方案,教師再總結方案。使學生明白,對于準確度要求高的實驗要選精量儀器。
三、解決真實性問題,逐步進行“量”意識的培養(yǎng)
認識了“量”意識的培養(yǎng)的價值與意義,又具備一定的“量”意識的解決的思路和方法,就要多提供一些跟“量”意識有關、而且要求更高的問題,對學生逐步進行“量”意識的培養(yǎng),如食醋的含量測定案例。
1.案例
食醋的含量測定滴定過程。
2.思路分析
化工分析實驗的要求是“精”“快”“準”?!熬笔且迫〉娜芤夯蚍Q取的藥品要精確,例如實驗中標定0.1mol/L的NaOH溶液用到的鄰苯二甲酸氫鉀需要精稱。“快”是滴定過程中有些實驗要求要快,例如搖動錐形瓶的動作要快等等?!皽省笔堑味ńK點顏色的判斷、滴定管的讀數等。
3.解決方法
實驗(食醋的含量測定)在解決了溶液的準確量取外,接下來要解決的是滴定時終點顏色的正確判斷。要解決這個問題,滴定管的控制很關鍵,要求學生掌握半滴操作。
(1)訓練方法。①求1ml的蒸餾水中含有的滴數,通過訓練得出約含有25滴,從而計算出1滴蒸餾水相當于0.04ml。訓練的目的是容易把握滴定終點的顏色。②教學生訓練滴定管半滴的操作。
(2)終點顏色判斷。首先提醒學生滴定過程中錐形瓶中的溶液由一點紅到一片紅時,要放慢滴定速度,半滴半滴添加,要慢滴快搖,直到顏色變成微紅色時停止滴定。
4.實驗反思
在實際操作中,有些學生由于急于求成,滴定速度很快,臨近終點時沒有進行半滴操作,很容易導致終點顏色過量。這些失誤的操作直接影響到分析結果的準確性,這都是學生缺乏“量”意識的表現。所以對于初學者來說,教師要嚴格要求學生,通過舉例或實驗中遇到的問題有目的地引導、提醒學生,讓學生充分認識到,在化工分析的實驗學習中確立“量”意識的科學態(tài)度。
四、小結
總之,教師要根據教學實際,充分利用各種跟“量”意識有關的實驗,把“量”意識的培養(yǎng)與化工分析實驗教學的改革結合起來,長期堅持下去,學生對“量”意識的接受水平會躍上一個新的臺階,也能為全面實現分析化學的課程目標奠定堅實的基礎。
參考文獻:
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(作者單位:海南省技師學院環(huán)境保護工程系)